針對粉體坯體、電子陶瓷、鋰電材料等制品批量連續(xù)熱處理需求,氣氛推板窯作為長周期連續(xù)式熱工裝備,整合全自動液壓推送單元、分段加熱爐體、獨(dú)立進(jìn)出料工位、水冷冷卻結(jié)構(gòu)、循環(huán)氣路、智能電氣控制系統(tǒng),形成完整閉環(huán)熱處理生產(chǎn)線,多用于批量制品排膠、高溫?zé)Y(jié)工序,依靠分段式溫度梯度、穩(wěn)定密閉氣氛環(huán)境、連續(xù)自動化輸送模式,降低單批次制品人工干預(yù)成本,穩(wěn)定批量生產(chǎn)制品理化性能,廣泛應(yīng)用于新材料量產(chǎn)中試、中小型規(guī)模化連續(xù)熱處理工段。
整套設(shè)備各功能單元分區(qū)布局,前端與后端分別設(shè)置獨(dú)立操作工位,兩段操作界面互不干擾,設(shè)備調(diào)試、日常巡檢、故障排查可分區(qū)開展,減少單區(qū)域操作對整條產(chǎn)線運(yùn)行的影響。爐體主體采用分段式加熱布局,沿物料輸送方向劃分多組獨(dú)立加熱區(qū)域,各溫區(qū)搭載獨(dú)立發(fā)熱元件與溫控采集單元,爐膛內(nèi)襯選用耐高溫高鋁磚砌筑,依托耐火磚穩(wěn)定的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,長期承受連續(xù)高溫工況,同時多層耐火砌筑結(jié)構(gòu)形成復(fù)合保溫層,降低爐體外殼向外傳遞熱量,設(shè)備恒溫運(yùn)行階段爐體外表面溫度維持在較低區(qū)間,弱化高溫環(huán)境對周邊操作區(qū)域的熱輻射影響。

物料輸送依靠全自動液壓推進(jìn)系統(tǒng)完成,承載制品的耐高溫推板沿窯內(nèi)軌道勻速前移,推送動力平穩(wěn)可控,推板運(yùn)行速度可根據(jù)制品熱處理時長需求調(diào)整,坯體放置于推板上隨輸送軌道依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)、高溫處理區(qū)、水冷冷卻區(qū),完整完成排膠、燒結(jié)、降溫全流程,無需中途轉(zhuǎn)運(yùn)物料,實(shí)現(xiàn)不間斷連續(xù)生產(chǎn)。冷卻區(qū)段采用水冷換熱結(jié)構(gòu),通過夾層水路持續(xù)帶走制品余熱,縮短制品出料冷卻時長,提升整條產(chǎn)線物料周轉(zhuǎn)效率。
氣氛管控體系依托全密封爐體結(jié)構(gòu)搭建,爐門、推板行進(jìn)間隙均設(shè)置密封緩沖結(jié)構(gòu),規(guī)避外界空氣滲入爐膛破壞內(nèi)部氣相環(huán)境,管路系統(tǒng)可根據(jù)生產(chǎn)工藝通入惰性、還原性工藝氣體,爐內(nèi)形成均勻穩(wěn)定的氣氛場,滿足排膠、燒結(jié)過程中制品隔絕氧化的工藝要求。整套氣路配套循環(huán)管路設(shè)計,氣體在爐膛內(nèi)部緩慢循環(huán)流動,平衡各溫區(qū)氣體濃度,避免局部氣氛濃度差異造成制品性能分化。
電氣控制與安全防護(hù)體系覆蓋設(shè)備全部運(yùn)行環(huán)節(jié),中控終端集中采集各溫區(qū)溫度、推進(jìn)速度、水路流量、爐內(nèi)氣壓等運(yùn)行數(shù)據(jù),全程記錄設(shè)備運(yùn)行工況,便于生產(chǎn)工藝追溯與參數(shù)復(fù)盤。設(shè)備搭載多重電氣保護(hù)機(jī)制,出現(xiàn)爐膛超溫、電流過載、線路漏電、短路等工況時,系統(tǒng)同步觸發(fā)聲光報警提示,同步切斷對應(yīng)區(qū)域加熱或動力回路,降低故障擴(kuò)大帶來的生產(chǎn)損耗。針對生產(chǎn)過程突發(fā)斷電場景,控制系統(tǒng)配套備用供電切換回路,保障儀表數(shù)據(jù)持續(xù)留存,避免工藝參數(shù)丟失,減少停機(jī)重啟后的工藝調(diào)試成本。
恒溫工況下各獨(dú)立溫區(qū)溫度差值控制在小幅區(qū)間內(nèi),多區(qū)獨(dú)立控溫設(shè)計可針對排膠、燒結(jié)不同工序設(shè)置差異化溫度梯度,坯體在行進(jìn)過程中平緩升溫、恒溫反應(yīng)、逐步降溫,規(guī)避快速升降溫帶來的坯體開裂、變形缺陷,提升成品外觀與內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致性。整套設(shè)備可根據(jù)生產(chǎn)線產(chǎn)能、制品尺寸、目標(biāo)熱處理溫度調(diào)整爐膛長度、加熱分區(qū)數(shù)量、水冷冷卻段規(guī)格,按照實(shí)際生產(chǎn)工況完成非標(biāo)定制設(shè)計,適配不同品類制品連續(xù)熱處理需求。
氣氛推板窯長期穩(wěn)定運(yùn)行依托標(biāo)準(zhǔn)化周期性維護(hù)流程,日常巡檢重點(diǎn)關(guān)注液壓推進(jìn)機(jī)構(gòu)油路密封性、水冷管路有無滲漏、耐火爐膛內(nèi)壁有無剝落破損、發(fā)熱元件表面氧化程度、氣氛管路閥門氣密性。每日生產(chǎn)結(jié)束后,清理進(jìn)料端、出料端堆積的揮發(fā)膠漬、粉體碎屑,防止雜質(zhì)長期堆積堵塞推板行進(jìn)軌道;定期檢查推板耐磨軌道平整度,出現(xiàn)磨損、凸起及時修整,保障推板行進(jìn)平穩(wěn)無偏移;周期性校驗(yàn)各溫區(qū)測溫元件數(shù)值,修正測溫偏差,保證各段溫度梯度與預(yù)設(shè)工藝曲線匹配;對氣氛管路接頭、爐體密封填充材料做定期更換,維持爐膛密閉性能,防止空氣滲入引發(fā)制品氧化報廢。
排膠工序作為該設(shè)備典型應(yīng)用場景,坯體內(nèi)有機(jī)粘結(jié)劑在預(yù)熱、中溫區(qū)間逐步分解揮發(fā),爐內(nèi)循環(huán)氣路持續(xù)帶走分解產(chǎn)生的有機(jī)廢氣,廢氣經(jīng)統(tǒng)一管路集中排出,避免有機(jī)物在高溫區(qū)積聚產(chǎn)生副反應(yīng),搭配分段控溫梯度緩慢升溫,防止粘結(jié)劑快速大量揮發(fā)造成坯體鼓泡、開裂,依托連續(xù)式輸送模式,可實(shí)現(xiàn)全天不間斷排膠燒結(jié)一體化生產(chǎn),減少單批次物料裝爐、出爐等待時間,優(yōu)化整條熱處理工段生產(chǎn)節(jié)奏。
整套設(shè)備運(yùn)行過程中,各系統(tǒng)聯(lián)動邏輯由中控系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度,液壓推送、加熱啟停、水冷流量、氣氛通入均可聯(lián)動調(diào)控,無需多崗位人工分別操作各單元,降低生產(chǎn)線操作人員配置數(shù)量,同時穩(wěn)定的自動化運(yùn)行模式減少人工操作失誤帶來的批量制品瑕疵,持續(xù)維持批量生產(chǎn)品質(zhì)統(tǒng)一。